طراحی سیستم قابل کشت و یک پارچه پیل سوختی به همراه سنسور اندازه گیری مقدار قند خون برای بیماران دیابتی- نوع دوم

امروزه با توسعه روز افزون تکنولوژی mems و کاربردهای گسترده آن در مهندسی پزشکی می توان قطعاتی را طراحی نمود که قابل کاشت (implantable ) در داخل بدن باشد. اندازه گیری مقدار قند خون یکی از زمینه هایی می باشد که با توسعه تکنولوژی memsمورد توجه بوده است. در بیماران دیابتی نوع دوم، میزان قند خون بالا می باشد و از آنجایی که با افزایش قند خون احتمال بیهوشی نیز بالا می رود، لذا اندازه گیری قند خون بصورت پیوسته و یا در بازه های زمانی مشخص به منظور جلوگیری از بیهوشی دارای اهمیت ویژه ای می باشد. با توجه به تحقیقات انجام شده، در این پروژه ساختاری قابل کشت برای اندازه گیری گلوکز معرفی می کنیم. در حالت کلی این ساختار از سه بخش مجزا تشکیل یافته است که عبارتند از : biofuel cell , glucose sensor و مدار processer& rf . که در این پروزه هدف طراحی biofuel cell به همراه glucose sensor می باشد : 1- biofuel cell برای تحقق منبع تغذیه مستقل جهت اندازه گیری و پردازش مقدار قند خون از biofuel cell که یک سلول سوختی برای تولید انرژی الکتریکی است استفاده می شود، در این ساختار از واکنش گلوکز با اکسیژن در دو الکترود مجزا، انرزی الکتریکی تولید می شود . مولفه های موثر در biofuel cell ها مواد الکترواکتیو، الکتروکاتالیستی الکترودها،الکترود ها، شکل و ابعاد الکترودها به همراه گلوکز و اکسیژن می باشد که باید مواد مورد استفاده با محیط فیزیولوژیکی سازگار باشد. در این پروژه در قسمت biofuel cell سعی خواهیم کرد تا به صورت in-vitro و در شرایط آزمایشگاهی مقدار توان و ولتاژ خروجی را برحسب زمان با استفاده از تکنیک کرونو آمپر متری و کرونو پتانسیو متری بررسی کنیم و در محیط مجازی با استفاده از نرم افزار comsol سعی خواهیم کرد با شبیه سازی biofuel cell برای ابعاد مختلف الکترود ها، توان تولیدی را پیش بینی کنیم. 2-glucose sensor در قسمت sensing glucose ابتدا منحنی کالیبراسیون اندازه گیری قند خون در نمونه های آزمایشگاهی شبیه سازی شده بر اساس مقدار انرژی تولیدی و تناسب آن با مقدار گلوکز اکسید شده بدست آورده و نهایتا میزان قند خون در نمونه های حقیقی با استفاده از این منحنی ها تعیین خواهد شد.